Comment mesurer la capacité électrique

La capacité est une grandeur physique qui mesure la capacité d'un objet à stocker une charge électrique, comme c'est le cas pour les condensateurs utilisés dans les circuits électroniques. L'unité de mesure de la capacité est le farad (F). Une capacité de 1 farad est égale à celle d'un condensateur qui, chargé avec une charge électrique de 1 coulomb (C), a une différence de potentiel de 1 volt (V) entre ses armatures. En pratique, le farad représente une capacité électrique très élevée et des sous-multiples sont normalement utilisés, comme le microfarad (1 millionième de farad) ou le nanofarad (1 milliardième de farad). Bien qu'il faille utiliser des instruments très couteux pour mesurer avec précision la capacité électrique, il est encore possible d'obtenir une estimation approximative de cette information à l'aide d'un multimètre numérique bon marché.

Étapes

  1. Image intitulée Measure Capacitance Step 1
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    Choisissez l'instrument de mesure. Généralement, les multimètres numériques bon marché ont un réglage de capacité –|(–. Ils sont suffisamment précis pour détecter des défauts ou des dysfonctionnements dans les circuits électriques et électroniques, mais ne sont normalement pas assez précis pour effectuer une mesure de capacité précise. Les multimètres numériques de ce type sont assez précis pour mesurer la capacité électrique de la plupart des condensateurs à film, car ils se comportent plus comme les condensateurs pour lesquels le multimètre est conçu [1] . Si l'exactitude et la précision sont extrêmement importantes dans votre cas particulier, envisagez d'utiliser un appareil de mesure LCR. Ces instruments peuvent couter plusieurs milliers d'euros, mais offrent de multiples méthodes précises pour mesurer la capacité d'un condensateur.
    • Cet article se concentre sur l'utilisation de multimètres numériques communs. Les compteurs numériques LCR sont équipés d'un mode d'emploi spécifique pour chaque appareil.
    • Les compteurs de type ESR (résistance série équivalente) peuvent mesurer les condensateurs lorsqu'ils sont installés dans des circuits, mais ne peuvent pas mesurer directement la capacité électrique.
  2. Image intitulée Measure Capacitance Step 2
    2
    Coupez l'alimentation. Coupez l'alimentation du circuit sur lequel vous devez effectuer les mesures. Pour en être sûr, configurez le multimètre mesurer le voltage. Placez les fils de contrôle sur les côtés opposés de la source d'alimentation du circuit. Si l'alimentation a été correctement coupée, la tension électrique mesurée doit être égale à 0 volt.
  3. Image intitulée Measure Capacitance Step 3
    3
    Déchargez le condensateur avec précaution. Un condensateur est capable de conserver sa charge électrique pendant plusieurs minutes après avoir été débranché de l'alimentation électrique et, dans certains cas rares, même plus longtemps. Pour décharger un condensateur en toute sécurité, connectez une résistance à ses bornes. Veillez toutefois à ce que le composant électrique sélectionné offre une résistance électrique adaptée à l'application [2] .
    • Dans le cas de petits condensateurs, utilisez des résistances avec une résistance d'au moins 2 000 Ω et une puissance nominale de 5 watts.
    • Les condensateurs de grande taille (comme ceux que l'on trouve à l'intérieur des alimentations électriques des appareils électroménagers), les circuits alimentés par flash photographique ou les gros moteurs électriques peuvent stocker une charge électrique très dangereuse ou même mortelle pour l'homme. Dans ce cas, il est recommandé de se faire assister par une personne expérimentée et d'utiliser une résistance avec une résistance électrique d'au moins 20 000 Ω et une puissance nominale de 5 watts, raccordée par un fils de calibre 26 pouvant supporter une tension de 600 volts.
  4. Image intitulée Measure Capacitance Step 4
    4
    Déconnectez le condensateur. La prise de mesures pendant que le composant électrique est encore installé dans le circuit dont il fait partie peut entrainer des résultats imprécis ou endommager d'autres composants. Retirez soigneusement le condensateur du circuit. Si nécessaire, utilisez un outil chauffant pour dessouder les bornes de condensateur du circuit auquel il est raccordé.
  5. Image intitulée Measure Capacitance Step 5
    5
    Réglez le multimètre pour qu'il puisse mesurer la capacité. La plupart des multimètres numériques utilisent un symbole similaire à –|(– pour indiquer la capacité. Déplacez le sélecteur de l'appareil sur ce symbole. Dans certains cas, une position spécifique du sélecteur peut se rapporter à plus d'un mode de fonctionnement. Appuyez sur le bouton de sélection du multimètre pour faire défiler chaque fonction jusqu'à ce que le symbole de capacité apparait à l'écran [3] .
    • Si l'instrument que vous utilisez comporte plusieurs réglages, choisissez celui qui correspond le mieux à la valeur que vous espérez détecter. (Pour obtenir une estimation approximative de cette valeur, lisez les inscriptions indiquées sur la structure externe du condensateur.) Inversement, si vous n'avez qu'un seul réglage de multimètre disponible pour mesurer la capacité, cela signifie que l'appareil détectera et configurera automatiquement la plage la plus appropriée.
  6. Image intitulée Measure Capacitance Step 6
    6
    Activez le mode REL, s'il est présent. Si votre multimètre possède une touche REL, appuyez dessus pendant que les fils de contrôle sont séparés les uns des autres et ne sont pas connectés au condensateur. La capacité des fils de mesure sera ainsi mise à zéro pour éviter qu'elle ne puisse interférer avec la capacité du condensateur testé [4] .
    • Cette étape n'est nécessaire que pour les petits condensateurs.
    • Sur certains modèles de multimètres, ce mode de fonctionnement désactive la fonction de réglage automatique.
  7. Image intitulée Measure Capacitance Step 7
    7
    Connectez les fils aux bornes du condensateur. Notez que les condensateurs électrolytiques, qui dans la plupart des cas ont une forme cylindrique, sont polarisés. Dans ce cas, vous devez identifier les bornes positive et négative avant de raccorder les fils du multimètre. Cette information sera peu pertinente pour la mesure de capacité électrique, mais il est essentiel d'apprendre à insérer correctement un composant dans un circuit électrique ou électronique [5] . Recherchez l'un des éléments suivants [6] .
    • A + ou - à côté des bornes.
    • La borne la plus longue est la borne positive.
    • Une petite bande colorée à côté d'une borne n'est pas un indicateur de polarité fiable, car différentes normes sont adoptées selon le type de condensateur [7] .
  8. Image intitulée Measure Capacitance Step 8
    8
    Attendez jusqu'à ce que la valeur mesurée soit affichée. Le multimètre enverra un courant électrique à travers le condensateur pour le charger, puis mesurera la tension (c'est-à-dire la différence de potentiel) entre les deux bornes et utilisera cette information pour calculer mathématiquement la capacité. Cela peut prendre quelques secondes et, pendant ce temps, les boutons et l'écran du multimètre peuvent avoir des temps de réponse plus longs que la normale.
    • Si vous voyez sur l'écran de l'instrument OL or Surcharge, cela veut dire que la capacité du condensateur est trop élevée pour être mesurée avec le multimètre. Si possible, réglez le multimètre sur une plage supérieure. Cela peut également résulter du fait que le condensateur est court-circuité.
    • Un multimètre avec une fonction de réglage automatique teste d'abord la plage la plus basse, puis augmente si elle atteint une surcharge. Avant l'affichage de la valeur de mesure finale, le symbole OL peut apparaitre plusieurs fois à l'écran.
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Conseils

  • Le corps humain se comporte approximativement comme une résistance. Chaque fois que vous frottez vos pieds sur un tapis, que vous vous asseyez sur un siège de voiture ou que vous vous peignez les cheveux, vous accumulez une charge électrique statique. La capacité électrique totale de votre corps dépend de votre taille, de votre posture et de la distance qui vous sépare d'autres conducteurs électriques.
  • La plupart des condensateurs ont un code qui indique leur capacité nominale. Comparez ces informations avec la valeur que vous avez mesurée à l'aide du multimètre pour savoir si votre condensateur a atteint sa charge maximale.
  • Les multimètres analogiques (qui ont un indicateur à aiguille mobile au lieu d'un écran à cristaux liquides) n'ont pas de source d'alimentation. Ils ne peuvent donc pas envoyer du courant à travers le condensateur pour tester son fonctionnement. Vous pouvez utiliser un multimètre analogique pour savoir si un condensateur fonctionne, mais vous ne pourrez pas mesurer la capacité avec précision.
  • Certains multimètres sont équipés de câbles spéciaux qui ne peuvent être utilisés que pour contrôler les condensateurs.
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Avertissements

  • Ne manipulez pas ou n'essayez pas d'alimenter les condensateurs présentant des fuites ou des renflements visibles. Ils peuvent faire des étincelles ou exploser.
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Références

  1. ↑ http://www.planetanalog.com/document.asp?doc_id=527457
  2. ↑ https://www.ifixit.com/Guide/Constructing+a+Capacitor+Discharge+Tool/2177
  3. ↑ http://en-us.fluke.com/training/training-library/test-tools/digital-multimeters/how-to-measure-capacitance-with-a-digital-multimeter.html
  4. ↑ http://en-us.fluke.com/training/training-library/test-tools/digital-multimeters/how-to-measure-capacitance-with-a-digital-multimeter.html
  5. ↑ http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/How-to-test-a-capacitor
  6. ↑ https://learn.sparkfun.com/tutorials/polarity
  7. ↑ http://www.robotoid.com/appnotes/electronics-capacitor-markings.html

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